EP2038175A1 - Ensemble moteur pour aeronef comprenant un berceau de support de capot de soufflante monte sur deux elements distincts - Google Patents

Ensemble moteur pour aeronef comprenant un berceau de support de capot de soufflante monte sur deux elements distincts

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EP2038175A1
EP2038175A1 EP07787293A EP07787293A EP2038175A1 EP 2038175 A1 EP2038175 A1 EP 2038175A1 EP 07787293 A EP07787293 A EP 07787293A EP 07787293 A EP07787293 A EP 07787293A EP 2038175 A1 EP2038175 A1 EP 2038175A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
engine
cradle
attachment
aerodynamic
assembly
Prior art date
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EP07787293A
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German (de)
English (en)
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EP2038175B1 (fr
Inventor
Frédéric Roche
Jean-Marc Martinou
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Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
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Publication date
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Publication of EP2038175B1 publication Critical patent/EP2038175B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/16—Aircraft characterised by the type or position of power plants of jet type
    • B64D27/18—Aircraft characterised by the type or position of power plants of jet type within, or attached to, wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/40—Arrangements for mounting power plants in aircraft
    • B64D27/402—Arrangements for mounting power plants in aircraft comprising box like supporting frames, e.g. pylons or arrangements for embracing the power plant

Definitions

  • the present invention relates generally to an engine assembly for an aircraft comprising a motor, an engine coupling device and a nacelle surrounding the engine and provided with fan cowls, the aforementioned coupling device comprising a rigid structure and a forward aerodynamic structure on which the fan cowls are hinged.
  • This type of attachment device also known as the "Engine Mounting Structure” (EMS)
  • EMS Engine Mounting Structure
  • EMS allows the suspension of an engine such as a turbojet engine below the wing of the engine. aircraft, or to mount this engine above the same wing, or even to assemble the engine on a rear fuselage of the aircraft.
  • Such a coupling device is in fact provided to constitute the connection interface between a motor and a wing of the aircraft. It makes it possible to transmit to the structure of this aircraft the forces generated by its associated engine, and also authorizes the routing of fuel, electrical, hydraulic, and air systems between the engine and the aircraft.
  • the attachment device comprises a rigid structure also called primary structure, often of the "box" type, that is to say formed by the assembly of upper and lower rails and panels laterally connected via transverse ribs.
  • the attachment device is provided with attachment means interposed between the engine and the rigid structure, these means generally comprising two engine attachments, and a device for taking up the thrust forces generated by the engine.
  • this recovery device usually comprises two lateral rods connected on the one hand to a motor housing such as the fan casing or the intermediate casing, and on the other hand to a rear engine attachment fixed to the casing. central or the ejection housing of the latter.
  • the attachment device also comprises another series of fasteners constituting a mounting system interposed between the rigid structure and the wing of the aircraft, this system being usually composed of two or three fasteners.
  • the mast is provided with a plurality of secondary structures ensuring in particular the segregation and maintenance of the systems while supporting aerodynamic fairing elements, the latter generally taking the form of panels or enclosures integrated into these same structures.
  • the secondary structures are different from the rigid structure, also called primary structure, in that they are not intended to ensure the transfer of forces from the engine and to be transmitted to the wing of the aircraft.
  • the aerodynamic front structure located at the front of the rigid structure of the suspension pylon, this aerodynamic front structure having not only an aerodynamic fairing function, but also allowing the introduction, the segregation and routing of different systems (air, electrical, hydraulic, fuel).
  • this aerodynamic front structure carries the fan covers of the associated engine, while the thrust reverser covers are generally carried by the rigid structure of the suspension pylon.
  • the aerodynamic front structure generally comprises a cradle covered with an aerodynamic cowling, fixedly mounted on the latter.
  • the aerodynamic cowling also called aerodynamic panel or fairing element, thus covers the cradle, which in turn fulfills a structural role of supporting the fan cowls.
  • the aforementioned cradle is usually mounted on the rigid structure using appropriate fastening means.
  • the securing of the cradle of the aerodynamic front structure to the rigid structure induces a substantial change in the overall geometry of the assembly, and more specifically that of the nacelle.
  • a misalignment can be observed between the air intake of the nacelle accompanying the deformation of the engine, and the fan cowls mounted on said aerodynamic structure before secured to the rigid structure of the suspension pylon.
  • this aerodynamic front structure can thus also be found away from the same nacelle air inlet. The observed phenomenon obviously causes drag, which affects the overall performance of the aircraft.
  • the invention therefore aims to provide an engine assembly for aircraft overcoming the disadvantages mentioned above, relating to the embodiments of the prior art.
  • the subject of the invention is an engine assembly for an aircraft comprising a motor, an engine coupling device and a nacelle surrounding the engine and provided with fan cowls, this coupling device comprising a rigid structure. and a front aerodynamic structure, the latter having a cradle on which the fan cowls are hinged and being covered with an aerodynamic cowling, the cradle of the front aerodynamic structure being equipped with rear hooking means mounted on the rigid structure of the attachment device.
  • the cradle of the forward aerodynamic structure is further equipped with front attachment means mounted on a fan casing of the engine.
  • the proposed arrangement can greatly limit the adverse effects of misalignment described above, since the front part of the cradle of the aerodynamic structure before carrying the fan cowls can now better accompany the deformation of the engine during the periods of strong solicitations of the whole.
  • the flush junction between the air inlet of the nacelle and the fan cowls can be preserved, which makes it possible to limit the drag losses encountered with the achievements of the art. prior.
  • the drag losses are also reduced by the retention of the flush junction between the aerodynamic cowling and the other aerodynamic fairings of the suspension pylon, thanks to the presence of the rear hooking means, as well as these losses.
  • the front attachment means take the form of a front attachment designed to take up forces exerted in a longitudinal direction of the engine, in a transverse direction of the same engine, and also in a vertical direction of this last.
  • the rear attachment means preferably comprise two rear half-fasteners disposed on either side of a front portion of the rigid structure of the attachment device, each of the two rear half-fasteners being designed so to take up efforts exerted in a transverse direction of the engine and in a vertical direction of the latter, and each allowing a limited relative displacement, in a longitudinal direction of the engine, between a rear portion of the cradle of the forward aerodynamic structure, and a front part of the rigid structure.
  • each of the two half-rear attachments takes up the forces exerted in the transverse and vertical directions, but not those exerted in the longitudinal direction in which the small relative displacements between the rear part of the aerodynamic structure before and the front part of the rigid structure can therefore be absorbed.
  • the combination of the front attachment and the two rear half-fasteners, constituting the assembly of the attachment means of the forward aerodynamic structure makes it possible to obtain fastening means which are advantageously close to a control system. isostatic mounting.
  • the two rear half-fasteners are arranged symmetrically with respect to a median plane of the assembly, passing through a longitudinal axis of the engine.
  • the second direction defining this plane is given according to the configuration adopted.
  • the second direction is generally the vertical direction of the engine.
  • the aerodynamic cowling is fixedly mounted on the cradle carrying the means of front and rear hooking mentioned above.
  • the aerodynamic cowling preferably only fixed on its cradle, thus covers the latter, which in turn fulfills a structural role of supporting the fan cowls, since the assembly also preferably comprises a plurality of fan cowl joints at least some of which are fixed on the same cradle.
  • a rear part of the cradle is penetrated by a front portion of the rigid structure of the attachment device.
  • the attachment device preferably comprises a plurality of engine attachments including a front engine attachment fixed firstly to the rigid structure, and secondly to the fan housing of the engine.
  • the forward engine attachment is located, in a longitudinal direction of the engine, between the front and rear attachment means of the cradle of the forward aerodynamic structure.
  • the invention also relates to an aircraft comprising at least one engine assembly such as that described above, assembled on a wing or on a rear fuselage of this aircraft.
  • FIG. 1 shows a partial perspective view of an engine assembly for aircraft, according to a preferred embodiment of the present invention
  • - Figure 2 shows a schematic side view of the motor assembly shown in Figure 1;
  • FIGS. 3 and 4 show partial and detailed perspective views, taken from two different angles, of the motor assembly shown in Figure 1.
  • FIG. 1 there is shown a motor assembly 1 for aircraft intended to be fixed under a wing of this aircraft (not shown), this assembly 1 comprising a coupling device 4, a motor 6 such that a turbojet hooked under this device 4, and a nacelle 3 of which only the front portion has been shown in Figure 1.
  • X is the longitudinal direction of the device 4 which is also comparable to the longitudinal direction of the turbojet engine 6, this direction X being parallel to a longitudinal axis 5 of the turbojet engine 6.
  • Y the direction transversely oriented relative to the device 4 and also comparable to the transverse direction of the turbojet engine 6
  • Z is the vertical or height direction, these three directions X, Y and Z being orthogonal to one another.
  • front and rear are to be considered in relation to a direction of advancement of the aircraft encountered following the thrust exerted by the turbojet engine 6, direction being schematically represented by the arrow 7.
  • the attachment device 4 comprises a rigid structure 8, also called a primary structure, carrying means for attaching the motor 6, these attachment means having a plurality of engine attachments 10, 12, and a device for taking up the thrust forces 14 generated by the engine 6.
  • the attachment device 4 comprises another series of fasteners (not shown) attached to the rigid structure 8 and allowing ensure the suspension of this assembly 1 under the wing of the aircraft.
  • the attachment device 4 comprises a plurality of secondary structures reported on the rigid structure 8. These secondary structures ensuring the segregation and maintenance of the systems while supporting aerodynamic fairing elements will be described below.
  • turbojet engine 6 has at the front of a large fan casing 18 delimiting an annular fan duct 20, and comprises a rearward central casing 22 of smaller size, enclosing the core of this fan. turbojet.
  • the housings 18 and 22 are of course integral with each other, and have a junction usually called intermediate housing.
  • the central casing 22 extends backwards by a so-called ejection casing (not referenced).
  • the engine fasteners 10, 12 of the device 4 are provided in the number of two, respectively called front engine attachment and rear engine attachment.
  • the front engine attachment 10 is preferably interposed between a front portion of the rigid structure 8, and an upper portion of the fan casing 18, also called radial end portion.
  • This forward engine attachment 10 is designed in a conventional manner and known to those skilled in the art, for example designed to take up the forces exerted in the three directions X, Y and Z.
  • the rear engine attachment 12 also made in a conventional manner and known to those skilled in the art and can be designed to take up the forces exerted in the Y and Z directions, is interposed between a further rear part of the rigid structure 8, and the central housing 22 or the ejection housing.
  • the device 14 for taking up the thrust forces generated by the engine may meanwhile have a conventional double-rod shape each arranged on one side of the engine 6, the front end of each connecting rod being mounted on a rear portion of the crankcase. blower or intermediate housing, and the rear end being attached to the rear engine attachment 12 or the rigid structure 8 near the latter.
  • the rigid structure 8 takes the form of a box extending from the front to the rear, substantially in the direction X.
  • the box 8 best represented in FIG. then takes the form of a mast of similar design to that usually observed for the turbojet hooks, in particular in that it is provided with transverse ribs 9 each taking the form of a rectangle oriented in a YZ plane .
  • the secondary structures of the mast 4 include a forward aerodynamic structure 24, a rear aerodynamic structure 26, a connecting fairing 28 of the forward and aft aerodynamic structures, and a lower rear aerodynamic fairing 30.
  • the front aerodynamic structure 24 which is the only one to have been shown in FIG. 1 for the sake of clarity, is usually placed at the front of the wing and slightly elevated with respect to the primary structure 8 to which it is fixed. It presents a function of aerodynamic profile between a part upper fan cowl hinged on it, and the leading edge of the wing.
  • This aerodynamic front structure 24 then has not only a support function of the fan cowls and aerodynamic fairing, but also allows the introduction, segregation and routing of different systems (air, electric, hydraulic, fuel).
  • the connecting fairing 28 also called “karman”.
  • the connecting fairing 28 is extended by the rear aerodynamic structure 26, which contains most of the hydraulic equipment.
  • This structure 26 is preferably located entirely rearward with respect to the rigid structure 8, and is therefore attached under the wing of the aircraft.
  • the lower rear aerodynamic fairing 30 also called “shield” or "Aft Pylon Fairing". Its essential functions are the formation of a fire barrier, and the formation of aerodynamic continuity between the engine output and the rigging mast.
  • FIGS. 3 and 4 detailing in particular the front aerodynamic structure incorporating one of the features of the present invention.
  • the aerodynamic structure before 24 has a cradle 40 constituting the structural portion of this element, this element is also known by the English name "cradle". It extends generally above the fan casing 18, and consists of a conventional manner known to those skilled in the art, namely by the assembly of longitudinal members extending substantially in the X direction and arches transverse downward opening, for example of substantially semi-cylindrical shape, as is clearly visible in Figures 3 and 4. In these same figures, it can also be seen that the front portion of the rigid structure 8 of the 4 attachment mast penetrates inside this cradle through at least the first arch of the same cradle.
  • front attachment means these generally take the form of a front attachment 42 attached to a front end of the cradle 40.
  • This front attachment 42 is not only integral with the cradle 40, but also the blower housing 18 of the engine. More specifically, it is mounted on an upper radial end of the fan casing 18, and is preferably designed to take up the forces exerted in each of the directions X, Y and Z of the engine, as shown schematically by the arrows in Figures 3 and 4.
  • this engine attachment can be conventionally designed using hardware and axes, as is well known to those skilled in the art.
  • the fastener generally takes the form of an inverted V-shaped fitting, whose tip of the upward-pointing V defines a clevis traversed by an axis oriented in the direction X of the motor, and assuring the link with another V fitting reported on the cradle 40, for its part having a tip V downwardly, thus cooperating with the tip of the first fitting V aforementioned.
  • the rear hooking means preferably take the form of two half-rear fasteners arranged on either side of a front portion of the rigid structure 8.
  • these two half-fasteners 44a, 44b are preferably located in the rear relative to the engine attachment before 10, so that the latter is thus placed in the X direction between the means of attachment before and the means the rear aerodynamic structure 24.
  • Each of the two rear half-fasteners 44a, 44b is preferably designed so as to take up forces exerted along the Y and Z directions, but not those acting in the direction X. Again, they are designed in a conventional manner and known to those skilled in the art, using pins and fittings.
  • each half-attachment may comprise a fitting extending in the direction Y and having at its end opposite to that attached to the rigid structure 8, a clevis traversed by a cooperating axis also with a fitting housed in said yoke and attached to the cradle 40.
  • each of these two rear half-fasteners 44a, 44b is then designed to allow a limited relative displacement, in the X direction, between the rear portion of the aerodynamic structure 24 and the front part of the structure Rigid 8 of the mast.
  • the cradle 40 conventionally covered by an aerodynamic cowling 46, preferably only fixed on the same cradle 40 and on no other element of the assembly, is provided with a plurality of fan cowl joints 34, these hinges being preferably arranged at each of the two side rails of the cradle, arranged on either side of the plane P.
  • Each of these two longitudinal members 50 thus carries a plurality of hinges 48 connected to one of the fan cowls 34 of the nacelle, these joints 48 carried by each spar 50 may constitute all or part of the attachment means of a given fan cover. In the example shown in FIGS.
  • the articulations 48 provided on a given spar 50 are associated with a fourth articulation 48 situated in the extension of the other three, towards the rear of these, this fourth articulation 48 being actually attached integrally to the front part of the rigid structure 8, behind the rear hooking means of the aerodynamic structure 24.
  • the hinges 48 provided on the cradle 40 and the hinges 48 located behind the rigid structure are provided to be arranged along the same axis of articulation of the cover 34.
  • this assembly 1 could also be in a different configuration allowing it to to be mounted above this same wing, or even on a rear part of the fuselage of this aircraft.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte à un ensemble moteur pour aéronef comprenant un moteur, un dispositif d'accrochage du moteur (4) ainsi qu'une nacelle entourant le moteur et pourvue de capots de soufflante (34), le dispositif d'accrochage (4) comportant une structure rigide (8) ainsi qu'une structure aérodynamique avant (24) sur laquelle les capots de soufflante sont articulés, cette structure aérodynamique avant (24) étant équipée d'un berceau (40) pourvu de moyens d'accrochage arrière (44a, 44b) montés sur la structure rigide (8). Selon l'invention, le berceau est également équipé de moyens d'accrochage avant (42) montés sur un carter de soufflante (18) du moteur.

Description

ENSEMBLE MOTEUR POUR AERONEF COMPRENANT UN BERCEAU DE SUPPORT DE CAPOT DE SOUFFLANTE MONTE SUR DEUX ELEMENTS
DISTINCTS
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte de façon générale à un ensemble moteur pour aéronef comprenant un moteur, un dispositif d'accrochage du moteur ainsi qu'une nacelle entourant le moteur et pourvue de capots de soufflante, le dispositif d'accrochage précité comportant une structure rigide ainsi qu'une structure aérodynamique avant sur laquelle les capots de soufflante sont articulés.
Ce type de dispositif d'accrochage, également appelé mât d'accrochage ou « EMS » (de l'anglais « Engine Mounting Structure ») , permet globalement de suspendre un moteur tel qu'un turboréacteur au-dessous de la voilure de l'aéronef, ou bien de monter ce moteur au-dessus de cette même voilure, voire encore d'assembler ce moteur sur une partie arrière de fuselage de l'aéronef.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Un tel dispositif d'accrochage est en effet prévu pour constituer l'interface de liaison entre un moteur et une voilure de l'aéronef. Il permet de transmettre à la structure de cet aéronef les efforts générés par son moteur associé, et autorise également le cheminement du carburant, des systèmes électriques, hydrauliques, et air entre le moteur et l'aéronef.
Afin d'assurer la transmission des efforts, le dispositif d'accrochage comporte une structure rigide également dénommée structure primaire, souvent du type « caisson », c'est-à-dire formée par l'assemblage de longerons supérieurs et inférieurs et de panneaux latéraux raccordés entre eux par l'intermédiaire de nervures transversales. D'autre part, le dispositif d'accrochage est muni de moyens d' accrochage interposés entre le moteur et la structure rigide, ces moyens comportant globalement deux attaches moteur, ainsi qu'un dispositif de reprise des efforts de poussée générés par le moteur. Dans l'art antérieur, ce dispositif de reprise comprend habituellement deux bielles latérales raccordées d'une part à un carter du moteur tel que le carter de soufflante ou le carter intermédiaire, et d' autre part à une attache moteur arrière fixée sur le carter central ou le carter d'éjection de ce dernier.
De la même façon, le dispositif d' accrochage comporte également une autre série d' attaches constituant un système de montage interposé entre la structure rigide et la voilure de l'aéronef, ce système étant habituellement composé de deux ou trois attaches.
Par ailleurs, le mât est pourvu d'une pluralité de structures secondaires assurant notamment la ségrégation et le maintien des systèmes tout en supportant des éléments de carénage aérodynamique, ces derniers prenant généralement la forme de panneaux ou capotages intégrés à ces mêmes structures. De façon connue de l'homme du métier, les structures secondaires se différencient de la structure rigide, également dénommée structure primaire, par le fait qu'elles ne sont pas destinées à assurer le transfert des efforts provenant du moteur et devant être transmis vers la voilure de l'aéronef.
Parmi les structures secondaires, on compte une structure aérodynamique avant située à l'avant de la structure rigide du mât d'accrochage, cette structure aérodynamique avant disposant non seulement d'une fonction de carénage aérodynamique, mais permettant également la mise en place, la ségrégation et le cheminement de différents systèmes (air, électrique, hydraulique, carburant) . De plus, cette structure aérodynamique avant porte les capots de soufflante du moteur associé, tandis que les capots d' inverseur de poussée sont quant à eux généralement portés par la structure rigide du mât d'accrochage. Dans les solutions de l'art antérieur, la structure aérodynamique avant comporte généralement un berceau revêtu d'un capotage aérodynamique, monté fixement sur ce dernier. Le capotage aérodynamique, également dit panneau ou élément de carénage aérodynamique, recouvre donc le berceau remplissant quant à lui un rôle structurel de support des capots de soufflantes .
Le berceau précité est habituellement monté sur la structure rigide à l'aide de moyens d'accrochage appropriés. Cependant, lorsque l'ensemble moteur est soumis à d' importantes contraintes tel que cela est rencontré durant les phases de décollage et d'atterrissage, ou encore en vol lors de fortes turbulences, la solidarisation du berceau de la structure aérodynamique avant à la structure rigide induit une modification substantielle de la géométrie globale de l'ensemble, et plus spécifiquement de celle de la nacelle. En particulier, il arrive que l'on puisse observer un désaffleurement entre l'entrée d'air de la nacelle accompagnant la déformation du moteur, et les capots de soufflante montés sur ladite structure aérodynamique avant solidaire de la structure rigide du mât d'accrochage, cette structure aérodynamique avant pouvant donc elle aussi se retrouver écartée de la même entrée d'air de nacelle. Le phénomène observé provoque bien évidemment de la traînée, ce qui nuit aux performances globales de l'aéronef.
De plus, il est indiqué qu'un phénomène analogue est également rencontré lorsque le berceau portant fixement le capotage aérodynamique n'est plus monté sur la structure rigide du mât d'accrochage, mais exclusivement sur le carter de soufflante du moteur, solidaire de l'entrée d'air de la nacelle. Dans un tel cas, il arrive alors que l'on puisse observer un désaffleurement entre le capotage aérodynamique de berceau solidaire du carter de soufflante, et les autres carénages aérodynamiques du mât d'accrochage, et en particulier le carénage dit carénage de raccordement . EXPOSE DE L' INVENTION
L'invention a donc pour but de proposer un ensemble moteur pour aéronef remédiant aux inconvénients mentionnés ci-dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur.
Pour ce faire, l'invention a pour objet un ensemble moteur pour aéronef comprenant un moteur, un dispositif d'accrochage du moteur ainsi qu'une nacelle entourant le moteur et pourvue de capots de soufflante, ce dispositif d'accrochage comportant une structure rigide ainsi qu'une structure aérodynamique avant, cette dernière présentant un berceau sur lequel les capots de soufflante sont articulés et étant revêtu d'un capotage aérodynamique, le berceau de la structure aérodynamique avant étant équipé de moyens d'accrochage arrière montés sur la structure rigide du dispositif d'accrochage. Selon l'invention, le berceau de la structure aérodynamique avant est de plus équipé de moyens d' accrochage avant montés sur un carter de soufflante du moteur.
Par conséquent, l'agencement proposé permet de limiter fortement les effets néfastes de désaffleurement décrits ci-dessus, étant donné que la partie avant du berceau de la structure aérodynamique avant portant les capots de soufflante peut à présent mieux accompagner la déformation du moteur durant les périodes de fortes sollicitations de l'ensemble. Ainsi, la jonction affleurante entre l'entrée d'air de la nacelle et les capots de soufflante peut être conservée, ce qui permet de limiter les pertes en traînée rencontrées avec les réalisations de l'art antérieur. A cet égard, les pertes en traînée sont également diminuées par la conservation de la jonction affleurante entre le capotage aérodynamique et les autres carénages aérodynamiques du mât d'accrochage, grâce à la présence des moyens d'accrochage arrière, de même que ces pertes en traînée sont aussi diminuées par la conservation de la jonction affleurante entre le capotage aérodynamique et l'entrée d'air, de par la présence des moyens d'accrochage avant. De plus, cet agencement particulier permet avantageusement de limiter le porte-à-faux vers l'avant antérieurement rencontré pour le berceau structurel portant les capots de soufflante, puisque celui-ci est à présent équipé de moyens d' accrochage avant montés sur le carter de soufflante du moteur.
De préférence, les moyens d'accrochage avant prennent la forme d'une attache avant conçue de manière à reprendre des efforts s' exerçant selon une direction longitudinale du moteur, selon une direction transversale de ce même moteur, et également selon une direction verticale de ce dernier.
Par ailleurs, les moyens d'accrochage arrière comportent de préférence deux demi-attaches arrière disposées de part et d'autre d'une partie avant de la structure rigide du dispositif d'accrochage, chacune des deux demi-attaches arrière étant conçue de manière à reprendre des efforts s' exerçant selon une direction transversale du moteur et selon une direction verticale de ce dernier, et autorisant chacune un déplacement relatif limité, selon une direction longitudinale du moteur, entre une partie arrière du berceau de la structure aérodynamique avant, et une partie avant de la structure rigide.
En d'autres termes, chacune des deux demi- attaches arrière reprend les efforts s' exerçant selon les directions transversale et verticale, mais pas ceux s' exerçant dans la direction longitudinale selon laquelle les faibles déplacements relatifs entre la partie arrière de la structure aérodynamique avant et la partie avant de la structure rigide peuvent donc être absorbés.
Ainsi, la combinaison de l'attache avant et des deux demi-attaches arrière, constituant l'ensemble des moyens d' accrochage de la structure aérodynamique avant, permet d'obtenir des moyens d'accrochage se rapprochant avantageusement fortement d'un système de montage isostatique.
A titre indicatif, il est noté que dans ce qui précède, il a été fait mention de la reprise des efforts s' exerçant selon des directions transversales et verticales du moteur, par les différentes attaches. Cela s'applique particulièrement lorsque le moteur est destiné à être monté au-dessus de la voilure de l'aéronef ou suspendu au-dessous de celle-ci, et éventuellement aussi dans le cas d'un montage du moteur en partie arrière du fuselage de l'aéronef. Néanmoins, dans ce dernier cas, il se peut que les efforts repris par les attaches ne soient plus orientés transversalement et verticalement par rapport au moteur comme cela a été mentionné ci-dessus, mais respectivement orientés selon une première direction du moteur orthogonale à la direction longitudinale, et selon une seconde direction du moteur orthogonale à la première direction et à la direction longitudinale, chacune de ces première et seconde directions étant alors inclinées par rapport aux directions verticale et transversale du moteur. Naturellement, l'inclinaison précitée des première et seconde directions du moteur est fonction de la géométrie adoptée pour l'ensemble moteur, et de son positionnement par rapport à la partie arrière du fuselage, tel que cela est bien connu de l'homme du métier.
De préférence, les deux demi-attaches arrière sont agencées symétriquement par rapport à un plan médian de l'ensemble, passant par un axe longitudinal du moteur. Ici encore, il est noté que la deuxième direction définissant ce plan est donnée en fonction de la configuration adoptée. A titre d'exemple indicatif, lorsque le moteur est destiné à être monté au-dessus de la voilure de l'aéronef ou suspendu au- dessous de celle-ci, la deuxième direction est généralement la direction verticale du moteur.
Dans cet ensemble moteur où la nacelle comporte de façon classique une entrée d'air affleurant les capots de soufflante, et située en avant par rapport à ces derniers, on prévoit préférentiellement que le capotage aérodynamique est monté fixement sur le berceau portant les moyens d' accrochage avant et arrière précités. Le capotage aérodynamique, de préférence uniquement fixé sur son berceau, recouvre donc ce dernier remplissant quant à lui un rôle structurel de support des capots de soufflantes, puisque l'ensemble comporte en outre préférentiellement une pluralité d'articulations de capots de soufflante dont au moins certaines d'entre elles sont fixées sur ce même berceau.
Toujours de manière préférentielle, on fait en sorte qu'une partie arrière du berceau soit pénétrée par une partie avant de la structure rigide du dispositif d'accrochage.
Par ailleurs, le dispositif d'accrochage comprend de préférence une pluralité d'attaches moteur parmi lesquelles une attache moteur avant fixée d'une part à la structure rigide, et d'autre part au carter de soufflante du moteur. Dans un tel cas, on prévoit alors de préférence que l'attache moteur avant soit située, dans une direction longitudinale du moteur, entre les moyens d'accrochage avant et arrière du berceau de la structure aérodynamique avant.
Enfin, l'invention a également pour objet un aéronef comprenant au moins un ensemble moteur tel que celui décrit ci-dessus, assemblé sur une aile ou sur une partie arrière de fuselage de cet aéronef.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue partielle en perspective d'un ensemble moteur pour aéronef, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ; - la figure 2 représente une vue partielle schématique de côté de l'ensemble moteur montré sur la figure 1 ; et
- les figures 3 et 4 représentent des vues partielles et détaillées en perspective, prises sous deux angles différents, de l'ensemble moteur montré sur la figure 1.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
En référence tout d' abord aux figures 1 et 2, on voit un ensemble moteur 1 pour aéronef destiné à être fixé sous une aile de cet aéronef (non représentée) , cet ensemble 1 comportant un dispositif d'accrochage 4, un moteur 6 tel qu'un turboréacteur accroché sous ce dispositif 4, et une nacelle 3 dont seule la partie avant a été représentée sur la figure 1.
Dans toute la description qui va suivre, par convention, on appelle X la direction longitudinale du dispositif 4 qui est également assimilable à la direction longitudinale du turboréacteur 6, cette direction X étant parallèle à un axe longitudinal 5 de ce turboréacteur 6. D'autre part, on appelle Y la direction orientée transversalement par rapport au dispositif 4 et également assimilable à la direction transversale du turboréacteur 6, et Z la direction verticale ou de la hauteur, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre-elles.
D'autre part, les termes « avant » et « arrière » sont à considérer par rapport à une direction d'avancement de l'aéronef rencontrée suite à la poussée exercée par le turboréacteur 6, cette direction étant représentée schématiquement par la flèche 7.
Globalement, le dispositif d'accrochage 4 comporte une structure rigide 8, également appelée structure primaire, portant des moyens d'accrochage du moteur 6, ces moyens d'accrochage disposant d'une pluralité d'attaches moteur 10, 12, ainsi que d'un dispositif de reprise des efforts de poussée 14 générés par le moteur 6. A titre indicatif, il est noté que le dispositif d'accrochage 4 comporte une autre série d'attaches (non représentées) rapportées sur la structure rigide 8 et permettant d'assurer la suspension de cet ensemble 1 sous la voilure de l'aéronef.
De plus, le dispositif d'accrochage 4 comprend une pluralité de structures secondaires rapportées sur la structure rigide 8. Ces structures secondaires assurant la ségrégation et le maintien des systèmes tout en supportant des éléments de carénage aérodynamique seront décrits ci-après.
Il est indiqué que le turboréacteur 6 dispose à l'avant d'un carter de soufflante 18 de grande dimension délimitant un canal annulaire de soufflante 20, et comporte vers l'arrière un carter central 22 de plus petite dimension, renfermant le cœur de ce turboréacteur. Les carters 18 et 22 sont bien entendu solidaires l'un de l'autre, et présentent une jonction habituellement dénommée carter intermédiaire. Enfin, il est précisé que le carter central 22 se prolonge vers l'arrière par un carter dit d'éjection (non référencé) .
Comme on peut clairement l'apercevoir sur la figure 1, les attaches moteur 10, 12 du dispositif 4 sont prévues au nombre de deux, et respectivement dénommées attache moteur avant et attache moteur arrière. L'attache moteur avant 10 est préférentiellement interposée entre une partie avant de la structure rigide 8, et une partie supérieure du carter de soufflante 18, également dite partie d'extrémité radiale. Cette attache moteur avant 10 est conçue de manière classique et connue de l'homme du métier, par exemple prévue pour reprendre les efforts s' exerçant dans les trois directions X, Y et Z . D'autre part, l'attache moteur arrière 12, également réalisée de façon classique et connue de l'homme du métier et pouvant être conçue pour reprendre les efforts s' exerçant dans les directions Y et Z, est quant à elle interposée entre une partie plus arrière de la structure rigide 8, et le carter central 22 ou le carter d'éjection.
Le dispositif 14 de reprise des efforts de poussée générés par le moteur peut quant à lui présenter une forme classique de double bielle chacune disposée d'un côté du moteur 6, l'extrémité avant de chaque bielle étant montée sur une partie arrière du carter de soufflante ou du carter intermédiaire, et l'extrémité arrière étant rapportée sur l'attache moteur arrière 12 ou sur la structure rigide 8 à proximité de cette dernière. Dans ce mode de réalisation préféré de la présente invention, la structure rigide 8 prend la forme d'un caisson s' étendant de l'avant vers l'arrière, sensiblement selon la direction X. Le caisson 8 le mieux représenté sur la figure 1 prend alors la forme d'un mât de conception similaire à celle habituellement observée pour les mâts d'accrochage de turboréacteurs, notamment en ce sens qu' il est pourvu de nervures transversales 9 prenant chacune la forme d'un rectangle orienté dans un plan YZ.
En référence plus spécifiquement à la figure 2, on compte parmi les structures secondaires du mât 4 une structure aérodynamique avant 24, une structure aérodynamique arrière 26, un carénage de raccordement 28 des structures aérodynamiques avant et arrière, et un carénage aérodynamique arrière inférieur 30.
Globalement, ces structures secondaires sont des éléments classiques identiques ou similaires à ceux rencontrés dans l'art antérieur, et connus de l'homme du métier, à l'exception de la structure aérodynamique avant 24 qui sera décrite en détails ci- après . Plus précisément, la structure aérodynamique avant 24, qui est la seule à avoir été représentée sur la figure 1 pour des raisons de clarté, est habituellement placée à l'avant de la voilure et légèrement surélevée par rapport à la structure primaire 8 à laquelle elle est fixée. Elle présente une fonction de profil aérodynamique entre une partie supérieure des capots de soufflante articulés sur celle-ci, et le bord d'attaque de la voilure. Cette structure aérodynamique avant 24 dispose alors non seulement d'une fonction de support des capots de soufflante et de carénage aérodynamique, mais permet également la mise en place, la ségrégation et le cheminement de différents systèmes (air, électrique, hydraulique, carburant) .
Directement dans le prolongement arrière de cette structure 24, monté au-dessus de la structure rigide 8, se trouve le carénage de raccordement 28, également appelé « karman ». Ensuite, toujours vers l'arrière, le carénage de raccordement 28 est prolongé par la structure aérodynamique arrière 26, qui contient la majeure partie des équipements hydrauliques. Cette structure 26 est de préférence située entièrement en arrière par rapport à la structure rigide 8, et est donc attachée sous la voilure de l'aéronef.
Enfin, sous la structure rigide 8 et la structure aérodynamique arrière 26, se trouve le carénage aérodynamique arrière inférieur 30, également appelé « bouclier » ou « Aft Pylon Fairing ». Ses fonctions essentielles sont la formation d'une barrière anti-feu, et la formation d'une continuité aérodynamique entre la sortie du moteur et le mât d' accrochage .
En référence à présent plus spécifiquement à la figure 1, on peut voir une partie de la nacelle 3 comportant au niveau de son extrémité avant une entrée d'air 32 fixée à l'avant du carter de soufflante 18, cette entrée d' air 32 étant directement suivie vers l'arrière par deux capots de soufflante 34 (un seul visible en raison de la vue en perspective) chacun monté de façon articulée sur la structure aérodynamique secondaire 24 discutée ci-dessus. Bien que cela n'est pas été représenté, il doit être compris que la nacelle 3 de conception classique comporte vers l'arrière d'autres éléments connus de l'homme du métier, tels que des capots d' inverseurs de poussée montés sur la structure rigide 8. II va à présent être fait référence conjointement aux figures 3 et 4, détaillant en particulier la structure aérodynamique avant 24 incorporant l'une des particularités de la présente invention . La structure aérodynamique avant 24 présente un berceau 40 constituant la portion structurale de cet élément, cet élément étant également connu sous l'appellation anglaise « cradle ». Il s'étend globalement au-dessus du carter de soufflante 18, et est constitué d'une façon classique connue de l'homme du métier, à savoir par l'assemblage de longerons s' étendant sensiblement selon la direction X et d'arceaux transversaux s' ouvrant vers le bas, par exemple de forme sensiblement semi-cylindrique, comme cela est clairement visible sur les figures 3 et 4. Sur ces mêmes figures, on peut d'ailleurs apercevoir que la partie avant de la structure rigide 8 du mât d'accrochage 4 pénètre à l'intérieur de ce berceau en traversant au moins le premier arceau de ce même berceau. D'ailleurs, étant donné que l'attache moteur avant 10 précitée est montée au niveau d'une extrémité avant de la structure rigide 8, cela implique que cette attache avant 10 est en partie située au sein d'un espace intérieur délimité par les arceaux du berceau. A cet égard, il est noté que sur les figures 3 et 4, la partie inférieure de l'attache 10 destinée à être rapportée sur le carter de soufflante 18, n'a pas été représentée pour des raisons de clarté.
Pour assurer le montage du berceau 40 sur l'ensemble moteur 1, il est prévu des moyens d'accrochage avant ainsi que des moyens d'accrochage arrière, comme cela va à présent être décrit.
En ce qui concerne les moyens d' accrochage avant, ceux-ci prennent globalement la forme d'une attache avant 42 rapportée au niveau d'une extrémité avant du berceau 40. L'une des particularités de l'invention réside dans le fait que cette attache avant 42 est non seulement solidaire du berceau 40, mais également du carter de soufflante 18 du moteur. Plus précisément, celle-ci est montée sur une extrémité radiale supérieure du carter de soufflante 18, et est de préférence conçue de manière à reprendre les efforts s' exerçant selon chacune des directions X, Y et Z du moteur, comme cela est schématisé par les flèches sur les figures 3 et 4. A titre indicatif, cette attache moteur peut être classiquement conçue à l'aide de ferrures et d'axes, tel que cela est bien connu de l'homme du métier. Dans l'exemple montré sur les figures, l'attache prend globalement la forme d'une ferrure en V inversé, dont la pointe du V orientée vers le haut définit une chape traversée par un axe orienté selon la direction X du moteur, et assurant la liaison avec une autre ferrure en V rapportée sur le berceau 40, disposant quant à lui d'une pointe de V orientée vers le bas, coopérant donc avec la pointe de la première ferrure en V précitée. D'autre part, les moyens d'accrochage arrière prennent de préférence la forme de deux demi- attaches arrière disposées de part et d'autre d'une partie avant de la structure rigide 8. Comme on le voit sur les figures 3 et 4, ces deux demi-attaches 44a, 44b sont de préférence situées en arrière par rapport à l'attache moteur avant 10, de sorte que cette dernière se retrouve donc placée, dans la direction X, entre les moyens d' accrochage avant et les moyens d' accrochage arrière de la structure aérodynamique avant 24. Chacune des deux demi-attaches arrières 44a, 44b est de préférence conçue de manière à reprendre des efforts s' exerçant selon les directions Y et Z, mais pas ceux s'exerçant selon la direction X. Ici encore, elles sont conçues d'une façon classique et connue de l'homme du métier, à l'aide d'axes et de ferrures. A titre indicatif, il est noté que chaque demi-attache peut comporter une ferrure s' étendant selon la direction Y et disposant au niveau de son extrémité opposée à celle rapportée sur la structure rigide 8, d'une chape traversée par un axe coopérant également avec une ferrure logée dans ladite chape et rapportée sur le berceau 40. De plus, chacune de ces deux demi-attaches arrière 44a, 44b est alors conçue de manière à autoriser un déplacement relatif limité, selon la direction X, entre la partie arrière de la structure aérodynamique 24 et la partie avant de la structure rigide 8 du mât. Il est indiqué que si les moyens d'accrochage avant sont rapportés au niveau de l'arceau le plus avant du berceau 40, les deux demi-attaches arrière 44a, 44b sont quant à elles rapportées au niveau de l'arceau du berceau 40 le plus arrière, comme cela est clairement visible sur les figures 3 et 4. D'autre part, ces deux demi-attaches sont agencées symétriquement par un plan vertical médian P passant par l'axe longitudinal 5 du moteur, ce plan P constituant globalement un plan de symétrie pour l'ensemble moteur destiné à être rapporté sous la voilure de l'aéronef.
Le berceau 40, revêtu de façon classique par un capotage aérodynamique 46 de préférence uniquement fixé sur ce même berceau 40 et sur aucun autre élément de l'ensemble, est pourvu d'une pluralité d'articulations de capots de soufflantes 34, ces articulations étant de préférence agencées au niveau de chacun des deux longerons latéraux du berceau, disposés de part et d'autre du plan P. Chacun de ces deux longerons 50 porte donc une pluralité d'articulations 48 raccordées à l'un des capots de soufflante 34 de la nacelle, ces articulations 48 portées par chaque longeron 50 pouvant constituer tout ou partie des moyens d'accrochage d'un capot de soufflante donné. Dans l'exemple montré sur les figures 3 et 4, les articulations 48 prévues sur un longeron 50 donné, par exemple prévues au nombre de trois, sont associées à une quatrième articulation 48 située dans le prolongement des trois autres, vers l'arrière de celles-ci, cette quatrième articulation 48 étant effectivement rapportée solidairement sur la partie avant de la structure rigide 8, en arrière des moyens d'accrochage arrière de la structure aérodynamique 24. Naturellement, pour chacun des deux capots de soufflantes 34, les articulations 48 prévues sur le berceau 40 et la ou les articulations 48 situées en arrière sur la structure rigide 8, sont prévues pour être agencées selon un même axe d' articulation du capot 34. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemple non limitatif. A cet égard, on peut notamment indiquer que si l'ensemble moteur 1 a été présenté dans une configuration adaptée pour qu'il soit suspendu sous la voilure de l'aéronef, cet ensemble 1 pourrait également se présenter dans une configuration différente lui permettant d'être monté au-dessus de cette même voilure, voire sur une partie arrière du fuselage de cet aéronef.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble moteur (1) pour aéronef comprenant un moteur (6), un dispositif d'accrochage du moteur (4) ainsi qu'une nacelle entourant le moteur (6) et pourvue de capots de soufflante (34), ledit dispositif d'accrochage (4) comportant une structure rigide (8) ainsi qu'une structure aérodynamique avant (24), cette dernière présentant un berceau (40) sur lequel lesdits capots de soufflante sont articulés et étant revêtu d'un capotage aérodynamique (46), ledit berceau (40) étant équipé de moyens d'accrochage arrière (44a, 44b) montés sur la structure rigide (8) du dispositif d'accrochage (4), caractérisé en ce que ledit berceau (40) de la structure aérodynamique avant (24) est de plus équipé de moyens d'accrochage avant (42) montés sur un carter de soufflante (18) dudit moteur (6).
2. Ensemble moteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage avant (42) prennent la forme d'une attache avant conçue de manière à reprendre des efforts s' exerçant selon une direction longitudinale (X) du moteur (6), selon une direction transversale (Y) de ce même moteur, et également selon une direction verticale (Z) de ce dernier.
3. Ensemble moteur (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d' accrochage arrière comportent deux demi-attaches arrière (44a, 44b) disposées de part et d'autre d'une partie avant de la structure rigide (8) du dispositif d'accrochage (4), chacune des deux demi- attaches arrière étant conçue de manière à reprendre des efforts s' exerçant selon une direction transversale (Y) du moteur (6) et selon une direction verticale (Z) de ce dernier, et autorisant chacune un déplacement relatif limité, selon une direction longitudinale (X) du moteur (6), entre une partie arrière du berceau (40) de ladite structure aérodynamique avant (24) et une partie avant ladite structure rigide (8).
4. Ensemble moteur (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites deux demi-attaches arrière (44a, 44b) sont agencées symétriquement par rapport à un plan médian (P) de l'ensemble (1), passant par un axe longitudinal (5) du moteur ( 6) .
5. Ensemble moteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite nacelle (3) comporte une entrée d'air (32) affleurant les capots de soufflante (34), et située en avant par rapport à ces derniers.
6. Ensemble moteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit capotage aérodynamique (46) est monté fixement sur ledit berceau (40) portant les moyens d'accrochage avant et arrière (42, 44a, 44b).
7. Ensemble moteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie arrière du berceau (40) est pénétrée par une partie avant de ladite structure rigide (8) du dispositif d'accrochage (4).
8. Ensemble moteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'articulations de capots de soufflante (48), au moins certaines de ces articulations étant fixées sur ledit berceau (40).
9. Ensemble moteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif d'accrochage (4) comprend de plus une pluralité d'attaches moteur parmi lesquelles une attache moteur avant (10) fixée d'une part à la structure rigide (8), et d'autre part audit carter de soufflante (18) du moteur (6).
10. Ensemble moteur (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite attache moteur avant (10) est située, dans une direction longitudinale (X) du moteur (6), entre lesdits moyens d'accrochage avant et arrière du berceau (40) de la structure aérodynamique avant (24).
11. Aéronef comprenant au moins un ensemble moteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, assemblé sur une aile ou sur une partie arrière de fuselage de cet aéronef.
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